Она нам припомнит! Популярный рассказ об оперативной памяти современных персональных компьютеров

Оперативная память персонального компьютера — это фундаментальный кирпич в здании общей производительности системы. Поэтому к ее выбору надо подходить с такой же придирчивостью, как и к выбору материнской платы, процессора или видеокарты. Какому стандарту отдать предпочтение? Сколько памяти необходимо для нормального функционирования системы? Как правильно установить и настроить память в BIOS? На эти и другие вопросы мы и попытаемся ответить в этой статье. Стандарты На сегодняшний день рынок оперативной памяти для ПК составляют три основных стандарта: SDRAM , DDR-SDRAM (старое название — SDRAM II ) и RDRAM (она же — Direct RAMBUS ).

Старый добрый SDRAM. Эта память все еще широко используется в “бюджетных” системах, например в офисных ПК, построенных на простеньких чипсетах с интегрированным видео и звуком.

SDRAM — самый старый стандарт, пришедший на смену еще более древней памяти DRAM ( Dynamic Random Access Memory — “динамическая память с произвольным доступом”). Вкратце остановимся на вопросе о том, что собой представляет динамическая память и в чем ее отличия от более дорогой и производительной статической памяти SRAM ( Static Random Access Memory используется в процессорном кэше второго уровня). Основное отличие между “static” и “dynamic” заключается в том, что вторая со временем теряет заряд на конденсаторах логических ячеек и для предотвращения утери данных нуждается в постоянной подзарядке конденсаторов. Процесс подзарядки называется обновлением (“refresh”) и требует дополнительных тактов, или, иначе говоря, — драгоценного времени. Статическая память SRAM в подзарядке не нуждается, поэтому она ощутимо быстрее DRAM. C другой стороны, она гораздо сложнее и дороже. Стоимость SRAM можно косвенно оценить, сравнив стоимость Pentium 4 2000МГц (на ядре Northwood ) с L2 -кэшем объемом 512 кб и Celeron 2000 МГц (на ядре Willamette-128 ) с кэшем 128 кб. На момент написания статьи первый стоил 163 у.е., а второй — всего 67 у.е. Ничем существенным, кроме объема кэша SRAM , эти процессоры не отличаются. Буква “S” в названии “SDRAM” означает “Synchronous” , то есть "синхронная DRAM ". В данном случае это значит, что такты работы памяти синхронизированы с тактами работы процессора. Процессор всегда знает, когда заканчиваются циклы записи и чтения при обращении к памяти, и не простаивает лишние такты в ожидании ответа от подсистемы памяти. Это простое технологическое решение позволило достичь четырехкратного роста производительности в сравнении с обычной DRAM.

Модуль RDRAM RIMM, вид с двух сторон.

RDRAM ( Direct RAMBUS DRAM ) — это динамическая память, разработанная компанией RAMBUS еще в 1993 году. Впервые явилась миру внутри приставки Nintendo64 в 1995 году. Так как подробное описание этой технологии выходит за рамки этой статьи, мы ограничимся рассмотрением текущего положения RDRAM на рынке и немного задумаемся о дальнейших перспективах этого стандарта. В свое время компания RAMBUS , поняв, что новая технология представляет собой настоящую золотую жилу, решила сказочно обогатиться и установила на новую память запредельные цены. Параллельно инициировав несколько скандальных судебных процессов против ведущих производителей памяти SDRAM. Результат оказался прямо противоположным. В качестве достойного “ответа Чемберлену” на свет появилась альтернативная, не менее перспективная и куда более конкурентоспособная технология DDR-SDRAM. И, как наглядно демонстрирует современный рынок, новый стандарт пришелся по душе компьютерной промышленности. Сейчас, когда от RAMBUS отвернулся могучий Intel , можно почти с девяностопроцентной уверенностью утверждать, что RDRAM обречен. Будущее за DDR и его преемниками — DDR II и DDR III.

Одна из самых неприятных особенностей RDRAM — необходимость устанавливать модули парами. Причем модули разной емкости в одну пару поставить нельзя.

В то же время считаем своим долгом отметить, что стандарт RDRAM все еще продолжает эволюционировать. И на текущий момент существует несколько различных его модификаций: PC800 , PC1066 , PC3200 , PC4200. Первые два стандарта — это 16 -битные разновидности RDRAM , которые работают на частоте 400 и 533МГц соответственно. PC3200/PC4200 — это более новые 32 -битные разновидности RDRAM ; как и их предшественницы, они работают на частотах 400 ( PC3200 ) и 533 ( PC4200 ) МГц. Однако цифры в названиях PC800 / PC1066 обозначают удвоенную тактовую частоту, а в названиях PC3200/PC4200 обозначают максимальную пропускную способность памяти в Мбит/сек. DDR-SDRAM ( Double Data Rate SDRAM — " SDRAM с удвоенной пропускной способностью") — дальнейшее развитие идей SDRAM , предложенное небезызвестной фирмой Samsung.

DDR-модули от разных производителей. Радиатор на нижнем модуле свидетельствует о повышенной теплозащите и, как следствие, — о более стабильной работе модуля на высоких частотах.

Не вдаваясь в технические подробности, остановимся на самом важном. Память DDR действительно обладает вдвое большей пропускной способностью, чем обычная SDRAM -память. Кстати, по заверению Samsung , SDRAM практически полностью исчезнет к 2004 году, а уже к концу 2003 -го DDR опустится в цене до нынешней стоимости SDRAM -модулей. Комментарии, как говорится, излишни: если вы собираете себе систему не на один месяц, есть только один разумный вариант — материнская плата с непременной поддержкой DDR. Уже сейчас существует аж три спецификации DDR : DDR266 (она же PC2100 ), DDR333 (она же PC2700 ) и DDR400 (она же PC3200 ), которые рассчитаны на частоту работы системной шины 133 , 166 и 200МГц соответственно. Какую из них выбрать — вопрос персональный. К примеру, нашей лаборатории наиболее симпатична самая быстрая и, соответственно, самая дорогая DDR400.

Модуль DDR-333.

На момент написания материала модули памяти этого типа являются самым выгодным вложением денег. Ценовой расклад на июнь-июль месяц получается примерно следующий: 512Мб PC133 SDRAM — 61 у.е., 512Мб PC2100 DDR-SDRAM — 52 у.е., 512Мб PC2700 DDR-SDRAM — 54 у.е., и 512Мб PC3200 DDR-SDRAM — 62 у.е. Как видно, разница минимальная. При этом прирост производительности при переходе на DDR400 , особенно в игровых приложениях, может быть более чем существенный. Что впереди? Прогресс не стоит на месте, и совершенно очевидно, что современные типы памяти — это не предел технического развития, а всего лишь одна страница (или даже один абзац) в истории развития вычислительной техники.

DDR-II — наше ближайшее будущее.

Ближайшие нововведения на рынке памяти предсказать нетрудно — это новый перспективный стандарт DDR-II и его следующая стадия прогресса — DDR-III. Грубо говоря, DDR-II — это память, которая в два раза быстрее широко распространенного ныне DDR. Кстати, DDR-II выпускается уже сейчас (кроме того, часть инженерных идей уже реализована в спецификации DDR-400 ), но пока еще стоит дорого и является большим дефицитом. Преимущественно DDR-II сейчас используется в новых производительных видеокартах, например в GeForce FX. Пройдет совсем немного времени, и новый стандарт завоюет прочные позиции и в качестве памяти для системных плат. Есть и еще более фантастические разработки, например FeRAM — сегнетоэлектрическая память. Сегнетоэлектрики — вещества, способные менять свои физические свойства (деформация, изменение проводимости, изменение ферромагнитных свойств и т.д.) при приложении к ним электрического тока. В ряде случаев после прекращения воздействия изменения в материале сохраняются, что и делает этот класс соединений столь ценным для использования в носителях информации. Основное достоинство FeRAM — энергонезависимость (как у популярных ныне флэшек). Но в отличие от той же “flash”, FeRAM не уступает по скорости работы самым быстрым современным стандартам. На данный момент FeRAM пока еще находится в стадии тестирования, и говорить о серийном производстве еще рановато. Но уже к 2005 году аналитики хором предсказывают бум устройств, оснащенных FeRAM.
О бедном noname замолвите слово

Samsung зарекомендовал себя как производитель быстрой и надежной памяти.

Итак, с типом памяти все предельно ясно — DDR , и никаких гвоздей. С объемом тоже все просто: достаточный минимум — 256Мб , а для комфортной работы и игр рекомендуется 512. Разумеется, никто не мешает по-монашески ограничиться и 128Мб , но тогда о работе под Windows XP и многих современных игрушках можно смело забыть. Главный вопрос в другом — память от какого производителя выбрать? Взять дорогущий Kingston или довериться чуть более скромным, но тоже недешевым Samsung и Hyundai? Или же стоит сэкономить и вообще взять какой-нибудь безымянный (noname) модуль? Справедливости ради отмечу, что каждый из вариантов имеет право на существование, но с определенными оговорками. Если вы стремитесь к достижению максимальной производительности или хуже того — собираетесь разгонять систему, от noname-варианта откажитесь сразу: разгон дешевых комплектующих еще никого до добра не доводил. Покупка Kingston — это, так сказать, другая крайность, которая иначе, чем пространными фрейдистскими лекциями, объяснена быть не может. Место супердорогой памяти — в не менее дорогих высокопроизводительных серверах, а не в домашних машинах. Для большинства же случаев стоит выбрать именно золотых середнячков типа Hyundai — уж что-что, а память эти ребята делать умеют. Кстати, в разогнанных системах тот же Hyundai или NCP-PQI показывают себя очень даже достойно. Установка Итак, заветный модуль для апгрейда или сборки приобретен. Давайте не будем немедленно пихать его в свободный слот трясущимися от волнения руками. Во-первых, для начала нужно полностью обесточить материнскую плату. Простого “шатдауна” системы в данном случае недостаточно, так как в ATX -корпусах питание на плату подается даже при выключенной системе. Поэтому либо выньте сетевой кабель компьютера из розетки, либо отключите блок питания при помощи выключателя на задней панели БП (отметим, что он присутствует не на всех моделях). Следующим шагом позаботьтесь о нравственной чистоте DIMM -слота. Зачастую производители системных плат располагают его рядом с вентилятором процессора, и разъем попадает под постоянный поток пыльного воздуха. Соответственно, в уже эксплуатировавшейся машине свободный слот, как правило, покрыт слоем пыли. При попытке установки она попросту будет утрамбована и впоследствии может помешать нормальному электрическому контакту. Теперь пора вставлять модуль в слот. Обратите внимание, что слот не сплошной, а имеет перемычку, которая должна совпасть с вырезом в нижней части модуля памяти. Сориентируйте модуль так, чтобы вырез совпал с перемычкой, и — аккуратно, без приложения чрезмерных усилий (то есть деструктивного хруста быть не должно), вставьте его в слот. Боковые фиксаторы должны защелкнуться (нажав на них, модуль можно извлечь обратно). Если вы все сделали правильно, компьютер загрузится без проблем и бодро стартанет операционную систему. Настройка подсистемы памяти Ниже будут приведены описания некоторых пунктов меню BIOS , отвечающих за настройку оперативной памяти вашего ПК. В разных версиях BIOS некоторые из перечисленных пунктов могут носить немного другие названия или отсутствовать вовсе. Первым делом попытайтесь загрузить машину с настройками по умолчанию, и лишь затем приступайте к экспериментам. Если с новыми параметрами компьютер перестанет загружаться, повторно зайдите в BIOS и установите настройки по умолчанию. CAS# Latency Возможные значения — 2/2,5. Значение по умолчанию — 2,5. Наивысшая производительность — 2. DRAM Command Rate Возможные значения — 1T/2T. Значение по умолчанию — 2T. Наивысшая производительность — 1T. Precharge Delay Возможные значения — 7/6/5. Значение по умолчанию — 6. Наивысшая производительность — 5. RAS# to CAS# Delay Возможные значения — 3/2. Значение по умолчанию — 3. Наивысшая производительность — 2. RAS# Precharge Возможные значения — 3/2. Значение по умолчанию — 3. Наивысшая производительность — 2. RAM frequency В этом пункте следует выбрать частоту работы памяти ( 133МГц для DDR266 , 166МГц для DDR333 и 200МГц для DDR400 ). В некоторых BIOS вместо частоты предлагают сразу указать спецификацию DDR. Тестирование Заключительный этап установки модуля — тестирование. Самый простой, эффективный и доступный любому пользователю способ — использование архиватора (например WinRAR ). Для этого необходимо запустить на упаковку с максимальной компрессией несколько сотен мегабайт трудносжимаемых данных. Идеальный вариант — компакт-диск с MP3 -файлами. После окончания архивации (а за время создания архива вы не раз успеете попить чай или кофе) следует протестировать только что созданный архив на ошибки. Если оные не будут обнаружены, то с вероятностью около 95% можно утверждать, что модуль работоспособен и не доставит никаких хлопот в дальнейшем. Оставшиеся 5% традиционно остаются на долю случая. Имейте в виду, что в разогнанной системе ошибки архива могут проявиться из-за глюков процессора, поэтому перед тестированием стоит выставить ему нормальную частоту.